技術應用 | 氫氧化鈣在漂粉精生產中的應用

    漂粉精又名高效漂白粉，主要成分是次氯酸鈣Ca（ClO）2，有效氯含量大于60%，可作高效殺菌劑、消毒劑及氧化劑，具有穩定性強、雜質含量低等優點，廣泛應用于化工、軍工、輕工、食品衛生及民用和工業消毒等。

    一、生產工藝

        漂粉精制法主要有石灰乳氯化法（鈣法）與燒堿-石灰乳法（鈉法）兩種。

        目前國內漂粉精生產能力在21萬t/a，其中鈣法漂粉精約15萬t/a，鈉法漂粉精約6萬t/a，與鈉法漂粉精相比，鈣法漂粉精品質差(有效氯含量低，不穩定，雜質含量高)市場售價比鈉法漂粉精低500~1 000元/t。

    鈉法漂粉精工藝是目前各企業普遍采用的漂粉精生產工藝，因其產品品質好，鈉法漂粉精基本均為出口，由于產品價格高，內消費量較少，主要用于養殖業（桑蠶業及水產業）和水體消毒。

    漂白粉、鈣法漂粉精、鈉法漂粉精的區別

    （1）鈣法生產漂粉精

        鈣法生產漂粉精技術為石灰漿料在反應器中與氯氣反應，通過觀察生成物的結晶狀態確定反應終點，反應結束后的漿料經分離、干燥、冷卻后得到成品。

        鈣法每生產1噸漂粉精大約需2.4噸氫氧化鈣、2.2噸氯氣。反應原理為：石灰漿氯化時由于反應條件不同，生成一系列對水的溶解度不同的各種晶體，通常以二水合次氯酸鈣及二堿式次氯酸鈣、半堿式次氯酸鈣結晶形式取出，其反應式為：

    2Cl2+ 2Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O

生產工藝流程圖如下：

    工藝流程簡介：

    1、配漿氯化工序

    在開車時，將氫氧化鈣(熟石灰)，配制成濃度小于25%的漿液加入反應釜中，通入氯氣進行反應，控制反應溫度低于50℃，以pH值控制反應過程，終點為pH=10-    11，停止通氯，漿液攪拌待出。

    2、過濾工序

    將反應釜中的漿液送至過濾槽，抽濾，去除不溶物和膠狀物，濾液為氯化鈣和次氯酸鈣混合液。

    3、鹽析工序

    將濾液送至鹽析槽，控制物料溫度50℃以下，加入一定量的氯化鈣粉末，攪拌，靜置30min，離心分離得次氯酸鈣，經干燥即可制得高效漂粉精。

    （2）鈉法生產漂粉精

    鈉法生產漂粉精技術是以NaOH，Ca(OH)2及Cl2為主要原料，在一定的溫度、PH條件下進行氯化反應生成次氯酸鈣和氯化鈉?；瘜W反應式為：Ca (OH)2 + 2NaOH + 2Cl2=Ca(OCl)2 + 2NaCl + 2H2O，鈉法每生產1噸漂粉精大概需0.65噸氫氧化鈣、0.96噸氯氣，0.72噸燒堿。

生產工藝流程圖如下：

    工藝流程簡介

    外購的氫氧化鈣(粒徑在100目以上)、燒堿(液態，濃度為32%)、水一道加入到配料系統，經充分攪拌后，用泵打入氯化反應釜，通入氯氣進行氯化反應，氯化反應條件為:溫度40℃左右，常壓下進行，以pH值控制反應過程，終點為pH=10~11，停止通氯，漿液攪拌待出，氯化反應的時間為2h。

將反應釜中的漿液送至真空分離機，漂粉精從漿液中分離出來，然后將漂粉精送至干燥機中(干燥溫度為140℃)，干燥2h后即得到產品漂粉精(含水率不大于3%)。干燥過程如下：水蒸氣經過熱交換器后產生的熱空氣與天然氣燃燒熱氣一道進入干燥機中，同時物料經過加料器也進入干燥室。在攪拌葉片的作用下，物料被迅速粉碎，并且和熱空氣進行充分的熱交換，2h后即得到產品漂粉精，干燥得到的產品由氣體經干燥機的分級器進入造粒工序。

    二、漂粉精生產過程的影響因素

    （1）原料石灰對漂粉精生產的影響：

    氫氧化鈣的質量是影響漂白粉質量的主要因素，來自不同產地的氫氧化鈣的成分不同，其實影響最大的是雜質成分變化較大，從而對產品的質量產生影響。

    通常要求氫氧化鈣含量大于95%，氧化鈣含量小于1.0%，游離的離子含量要小于2%，細度過100目篩。嚴格控制不純物量，石灰中鎂、鋁、鐵、硅、錳、碳酸鈣等元素或化合物的含量要低，需要重點指出的是氫氧化鈣中含碳酸鈣時，會引起漂白粉的分解；同時雜質鐵含量也會促進漂白粉分解，同時會影響漂白粉的品質，是不溶物增多，有效氯含量下降。

    （2）反應溫度對產品質量的影響：

    反應溫度對產品質量具有非常重要的影響，溫度較低時，反應進行的不充分，反應速率低，結晶不完全，生成的產物為晶體和無定形態次氯酸鈣的混合物。溫度過高時，生成的產物全部是無定形態的，非常不穩定，易于分解同時伴隨著較多的副反應的發生。生產漂粉精的反應中放出大量的熱，必然使漂粉機內溫度升高。要維持相對穩定的溫度環境，必須均勻地帶走部分的反應熱。

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